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高中物理笔记
第一章力
第一节力，重力
一．力是物体对物体的作用
1.力不能脱离物体而存在。
（物质性）
2.要产生力至少要两个物体。
3.力是物体（施力物体）对物体（受力物体）的作用。
4.施力物体和受力物体并不是固定不变的。
例1：
F支
研究支持力时：
桌面为施力物体，木块为受力物体
研究压力时：
木块为施力物体，而桌面为受力物体
F压
二．力的三要素
1．内容：
力的大小，方向和作用点。
（问题：
①作用点是否一定在物体上？
不一定②作用在物体上不同的点效果是否一样?
也不一定）
2．力的单位：
国际单位牛顿（N）
3．力的图示法和示意图：
图示法要求三要素（大小，方向和作用点）都具备，另外还有标度。
示意图只要求两个要素（方向和作用点，高中作图多是这种）
三．力的分类
1.按性质命名：
如重力，弹力，摩擦力等。
2.按效果命名：
如推力，拉力，向心力等。
记忆技巧：
按性质命名的力由名称可知其产生原因，按效果命名的力由名称可知其作用结果。
四．重力
1．定义：
由于地球的吸引而使物体受到的力。
（区别于地球的吸引力）
例2：
以下说法中正确的是（）
A．某一物体所受重力大小是恒定的。
B.只有直接接触的物体间才有力的作用。
C.重力就是地球对物体的吸引力。
D.物体的重力是由于受地球的吸引而产生的。
2．重力的方向：
正确说法有①竖直向下②垂直于该处水平面向下
错误说法有①垂直向下②（总）指向地心（只是在赤道和两极处）
OO
3．重力的大小：
1计算公式：
G=mg
2重力的大小与位置有关：
在地球表面随纬度的升高重力的大小逐渐增大;在地球上同一地方随高度的升高重力的大小逐渐减小。
（根据万有引力来推导）
注意：
重力的大小变化实质上是由g的大小变化引起的。
（质量在任何地方都是不变的）所以g的大小变化规律和重力的大小变化规律一样。
4．重力的作用点（即为重心）
1质量分布均匀，形状规则的物体，重心在其几何中心。
②重心可以不在物体上。
例3：
铁环，篮球等
③悬挂法（只）可以测薄板形物体的重心。
悬挂法是利用二力平衡的原理测物体的重心。
但注意悬挂法并非任何时候都可适用，有条件成立，强调薄板，物体厚度可忽略，其他条件不需要。
思考题：
天平是如何称量物体质量的？
在月球上称量物体质量是否准确？
在卫星中能用天平测质量吗？
弹簧称能测重力吗？
第二节弹力
一.弹力的产生过程（弹力的定义）
内容：
发生弹性形变的物体（施力物体），由于要恢复原状，对跟它接触的物体（受力物体）会产生力的作用，这种力就称为弹力。
主谓宾：
物体（施力物体）对物体（受力物体）的作用
例4：
以下关于弹力的说法中正确的是（）
A．只有发生弹性形变的物体才有可能产生弹力。
B．挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的。
C．只要发生形变就一定能产生弹力。
D．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳的收缩方向。
例5：
拿一根竹竿拨动水中的木板，木板受到竹竿的弹力，这是由于▁▁▁▁▁▁发生形变而产生的。
二.弹力的产生条件：
相互接触且挤压A
例6：
物体A沿墙壁自由下滑，它和墙壁之间有没有弹力？
V
（接触但不挤压，所以无弹力。
）
三．弹力的方向
1.①轻绳类（质量不计，不可伸长）：
只能承受拉力，不能承受压力。
绷紧的绳内部张力处处相等，且与绳运动状态无关。
张力在瞬间可以发生变化。
②轻弹簧类（质量不计，有明显的形变量）：
既能承受拉力，又能承受压力。
弹簧内部各部分之间的作用力处处相等，且与弹簧运动状态无关。
弹力在瞬间不变化。
规律：
沿着绳或弹簧，指向它们恢复原状的方向。
（绳子收缩时是两端向中间收缩。
）
2.硬质的面（点）接触类（不可形变）：
既能承受拉力，又能承受压力，还能承受扭曲等。
弹力在瞬间可以发生变化.
规律：
垂直接触面（或切面），指向受力物体。
F支
注意：
点面（或切面）接触类型时，要清楚谁提供点，谁提供面（或切面）。
3．轻绳，轻杆，轻弹簧的对比。
项目
轻绳
轻杆
轻弹簧
形变情况
伸长量忽略不计
认为长度不变
可伸长或压缩
施力和
受力情况
只能受拉力或
施加拉力
能受拉力或压力
也能施加拉力或压力
（同杆）能受拉力或压力
也能施加拉力或压力
力的方向
始终沿绳
不一定沿杆
沿弹簧轴向
力的变化
可发生突变
（同绳）可发生突变
只能发生渐变
例7：
画出下列几个物体所受重力，弹力的受力图。
F
A
例8：
如图，A，B，C三个物体叠放在一起，在A上方又施加B
一竖直向下的力F，则地面受到的压力个数为（）C
A．1个B.2个C．3个D.4个
四.弹力的大小：
胡克定律F=kx
例9：
如图，两个物体A，B静止地叠放在一起，弹簧的形变量为2cm，劲度系数K=1000N/m。
则A与地面间的摩擦力大小为▁▁▁N。
AB间的摩擦力大小为▁▁▁N。
B
A
例10:
第一次将弹簧称一端固定,用30N的力拉另一端，则弹簧称的示数是▁▁▁N。
第二次分别用30N的力拉弹簧称的两端，则弹簧称的示数是▁▁▁N。
第三节摩擦力
一．摩擦力的分类
1．滑动摩擦力：
（产生摩擦力时）施力物体和受力物体间发生相对滑动。
2．静摩擦力：
（产生摩擦力时）施力物体和受力物体间相对静止。
3.滚动摩擦比滑动摩擦小得多,高中阶段暂不研究.
例11：
爬竿-----------人匀速爬上再匀速滑下
爬上时受到的摩擦力是（静摩擦力）；滑下时受到的摩擦力是（滑动摩擦力）。
例12：
自行车前进过程中，前轮受到的是▁▁▁（静或滑动）摩擦力，方向向▁▁（前或后）。
后轮受到的是▁▁▁（静或滑动）摩擦力，方向向▁▁▁（前或后）。
总结:
提供动力来源的车轮受到的摩擦力的方向（在正常向前行驶时）均向前,无动力来源的车轮受到的摩擦力的方向（在正常向前行驶时）均向后.
二．滑动摩擦力
1．定义：
（产生摩擦力时）施力物体和受力物体间发生相对滑动。
2．产生条件：
三个条件需同时具备，缺一不可
①接触面是粗糙的②相互接触且挤压③两物体间发生相对滑动
※对比弹力和摩擦力的产生条件可得出：
某接触面要产生摩擦力必先产生弹力。
（产生弹力是产生摩擦力的必要不充分条件）
①某接触面若有摩擦力则也一定有弹力
②某接触面若有弹力则该处可能有（或没有）摩擦力
③某接触面若没有弹力也一定没有摩擦力
④某接触面若没有摩擦力则该处可能有（或没有）弹力
3.作用：
阻碍物体间的相对运动
※理解相对运动，就是（产生摩擦力的两个物体）都以对方互为参照物来判定自己的运动。
不加相对两个字的运动，都是默认以（不动的）地面为参照物
（问题：
滑动摩擦力是否总是阻力？
————————不是）
例13：
分析A的受力情况NaN
VA
AFfFBFf
GG
4．大小：
f=μN
μ取决于物体的材料和接触面的粗糙程度；N为两表面间的正压力
一般来说平常做题μ＜1，但实际μ也可以大于或等于1
图2－13
例：
一根质量为m长为L的均匀长方体木料放在水平桌面上,木料与桌面间动摩擦因数为μ，现用水平力F推木料，当木料经过如图2－13所示的位置时，桌面受到的摩擦力是多少？
5．方向：
沿着接触面，与相对运动方向相反。
（问题：
是不是和运动方向也相反？
————————不一定和运动方向相反）
三．静摩擦力
1．定义：
（产生摩擦力时）施力物体和受力物体间相对静止。
2．产生条件：
三个条件需同时具备，缺一不可。
①接触面是粗糙的②相互接触且挤压③两物体间相对静止但有相对运动趋势
3.作用：
阻碍物体间的相对运动。
4.大小：
（现阶段）利用二力平衡来计算
静摩擦力大小是一个范围，0≤f≤fmax静fmax=f滑（实际上fmax静略大于f滑）
例14：
如图，一个物体受到两个拉力作用，其中F1=2N，F2=10N。
物体处于静止状态。
此时物体▁▁▁（受或不受）摩擦力作用，方向向▁▁▁（右或左），大小为▁▁▁N。
若撤去F2，物体▁▁▁（运动或不运动），受摩擦力的方向向▁▁▁（右或左），大小为▁▁▁N。
F1F2
例15：
水平桌面上一重200N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依此用15N，30N，80N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力分别是多少？
例16：
物体被压在墙壁上，处于静止状态，则物体受到的摩擦力（）
A．随F的增大而增大。
B.等于物体的重力。
C.当F很大，摩擦力有可能超过物体的重力。
F
D.由于μ未知，所以摩擦力大小无法判断。
例17：
一质量为M=1千克的物体放在动摩擦因数为μ=0.2的斜面上，斜面的倾斜角为30度。
加上一个垂直斜面的力F=100N。
物体处于静止状态，求此时物体所受摩擦力为多少？
F
45
A
B
例18：
物体A重100N，物体B重20N。
A与水平桌面最大静摩擦力是30N。
整个系统处于静止状态，此时A受到的摩擦力大小是▁▁▁▁▁▁。
如果逐渐增加B的重力而保持系统静止，则B物体的最大重力是▁▁▁▁▁▁。
5.方向：
沿着接触面，与相对运动趋势方向相反。
如何判定相对运动趋势方向：
利用假设光滑法，假设该接触面光滑没有摩擦力，则物体间必发生相对运动，该运动方向即为趋势方向。
注意：
在判定某接触面是否存在静摩擦力时也可用假设光滑法，静摩擦力只有必须有时才有，可有可无时一定没有。
例19：
小球与槽之间无摩擦木块于地面之间无摩擦
（无相对运动趋势）（无相对运动趋势）
例20：
以下关于摩擦力的说法中正确的是（）
A.滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
B.滑动摩擦力总阻碍物体的运动。
C.受滑动摩擦力的物体都是运动的，受静摩擦力的物体都是静止的。
D.受滑动摩擦力的物体可能是静止的，受静摩擦力的物体也可能是运动的。
例21：
试判断以下几个接触面是否有摩擦力
小球与斜面接触点间▁▁▁摩擦力。
木块与斜面接触点间▁▁▁摩擦力。
小球与挡板接触点间▁▁▁摩擦力。
方向▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
FA
BF
用力推箱子却没有推动，用力拉AB，AB都一起匀速前进，箱子与地面间▁▁▁摩擦力,方向▁▁.则AB之间▁▁▁摩擦力。
A
B
P
Q
D
C
图2－11
例：
图2－11是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带与轮缘相互接触的点，则下面判断正确的是：
A．如果皮带不打滑，此时A与B、C与D处于相对静止状态；
B．B点相对于A点运趋势的方向与B点的运动方向相反；
C．D点相对C点运动趋势的方向与C点的运动方向相反；
D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力．
第四节物体的受力分析
一.遵循以下方法和步骤
1.明确研究对象（亦即该分析哪个物体）
2.隔离物体受力分析
3.分析时按重力﹑弹力﹑摩擦力的顺序，先分析重力
4.围绕物体一周，依此分析各接触点看是否存在弹力
5.在有弹力的地方进一步分析是否存在摩擦力
二．注意事项
1.每分析一个力，都能找到施力物体（竖直向上抛出的篮球）
2.只分析物体实际受到的力（合力和分力只分析合力）
3.只分析按性质命名的力（向心力和回复力等不分析）V
4.注意利用物体的运动状态来判断某些力的有无﹑大小﹑方向。
例22：
如图，物体以一定的初速度冲上光滑斜面，
则它受到的力有▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁
第五节平衡力与作用力和反作用力的区别联系
平衡力
作用力和反作用力
大小
相等（平衡时才成立）
相等（无条件成立）
方向
相反
相反
作用线
在一条直线上
在一条直线上
作用点
在同一个物体上
在两个不同的物体上
性质
不一定相同
一定相同
产生和消失
不一定同时
一定同时
叠加性
可叠加求合力，合力为零
不能叠加
在相等时间内冲量关系
两个力冲量等大反向
两个力冲量等大反向
在相等时间内做功的关系
两个力做的功要么都为零；要么大小相等符号相反，合起来为零。
两个力做功之间无任何联系。
可做功可不做功；符号可正可负；大小可等可不等。
NN1
GN2
N和G是一对平衡力N1和N2是一对作用力和反作用力
例23：
甲乙两队拔河比赛，甲获胜，则甲队拉绳子的力▁▁▁▁▁▁乙队拉绳子的力。
马拉车匀速前进时，马拉车的力▁▁▁▁▁▁车拉马的力；加速前进时，马拉车的力▁▁▁▁▁▁车拉马的力。
例24：
人在地面上行走的过程中，和地球之间有（）作用力和反作用力。
A．2对B.3对C.4对D.无法确定
例25：
质量为50千克的人站在地球上对地球的万有引力有多大？
例26：
如图，物体A和B相对静止，一起静止在斜面上。
则（）A
A．A和B之间无摩擦力。
B
B.斜面对B的摩擦力沿斜面向上。
C.B对A的摩擦力沿斜面向上。
D.物体B总共受到五个力的作用。
A
B
F
T
图2－25
例：
如图2－25所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上，用F向左拉动Ｂ，使其以速度v运动，这时弹簧秤的示数为Ｔ．下面说法正确的是：
Ａ．木板Ｂ受到的滑动摩擦力的大小等于Ｔ；
Ｂ．地面受到的滑动摩擦力的大小等于Ｔ；
Ｃ．若木板以２v的速度运动，木块Ａ受到摩擦力的大小等于２Ｔ；
Ｄ．若２Ｆ的力作用在木板上，木块Ａ受到的摩擦力大小等于Ｔ．
第六节力的合成
一．几个概念
1．共点力：
几个力作用在同一个点或它们的作用线交于一点。
2．矢量和标量：
既有大小又有方向的物理量（如力，速度，加速度等）叫矢量；只有大小没有方向的物理量（如长度，质量，时间等）叫标量。
二．力的合成
1．合力，分力
2.定义：
已知几个分力求它们的合力。
3.合成原则：
平行四边形定则。
两条邻边（的长度和方向）分别代表两个分力（的大小和方向），（两条邻边所夹的）对角线（的长度和方向）则代表合力（的大小和方向）。
F1
F合
F2
三.合力和分力的大小关系：
1．合力可以大于，等于或小于分力（注意0°,90°,120°,180°特殊角）
例27：
两个分力F1，F2的夹角（夹角不为零）保持不变，则下列说法中正确的是（）
A．一个分力增大，合力一定增大。
B.一个分力减小，合力一定减小。
C．两个分力增大，合力一定增大。
D.两个分力增大，合力有可能不变。
2．两个力合成合力的范围：
︳F1－F2︱≤F合≤F1+F2
F合max=F1+F2F合min=︳F1－F2︱
例28：
大小分别为5N和10N的两个力，它们的合力可能为（）
A．3NB.5NC.10ND.15NE.20NF合
例29：
两个分力的合力大小与两分力间夹角的变化关系5
如图，则两个分力大小分别是多少？
1
θ90180
3．三个力合成合力的范围：
F合max=F1+F2+F3
求最小值时先用F大–F小–F小若结果大于零，则F合min就是那个差值（F大–F小–F小）
若结果小于等于零，则F合min=0
例30：
大小分别为5N，7N和10N的三个力，它们的合力可能为（）
A．0NB.5NC.15ND.25NE.30N
例31：
大小分别为5N，7N和20N的三个力，它们的合力可能为（）
A．0NB.8NC.18ND.28NE.38N
例32：
作用在同一物体上的几个力中，能使物体匀速运动的有（）
A．3N，4N，5NB.2N，3N，6NC.4N，6N，9ND.5N，6N，12N
第七节力的分解
一．力的分解
1．定义：
已知一个力（相当于合力）求它的分力。
2．分解原则：
平行四边形定则。
①．按平行四边形定则，以一个力为对角线可以画无数个平行四边形，也就有无数对分力。
②．一个力有两个确定分力的条件：
——————（请选择）
a．已知这个力的大小和方向，还知道两个分力的方向。
b．已知这个力的大小和方向，还知道其中一个分力的大小和方向。
c．已知这个力的大小和方向，还知道其中一个分力的大小和另一个分力的方向。
d．已知这个力的大小和方向，还知道两个分力的大小。
评析：
能做几个平行四边形就有几个解。
AB
例33：
将一个力F分解为两个不为零的力，哪些方法是不可能的（）
A．一个分力垂直F。
B.两个分力和F都在一条直线上。
C．一个分力的大小和F相等。
D.一个分力和F相同。
例34：
如图所示，在倾角为α的斜面上放有一质量为M的光滑小球，球被竖直的挡板挡住。
若挡板逆时针旋转（始终保持M静止），则小球对挡板和斜面的压力如何变化？
评析：
此题考虑使用图解法。
1．能使用图解法时，物体一般受三个力。
2．这三个力的特点是，一个力是恒力（大小方向都不变）；一个力只是大小变化，方向不变；还有一个大小方向都变化。
3．最后的结果是：
大小变化，方向不变的那个力一直减小（或一直增大）；还有一个大小方向都变化的力总是先减小后增大。
例35：
一个重为Ｇ的小球套在一个竖直放置的光滑圆环上，
小球被一根劲度系数为Ｋ，自然长度为Ｌ的弹簧固定在圆环
最高点．当小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角是多少？
此题利用三角形法
二．正交分解
1．定义：
把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解。
2．方法：
①建立直角坐标系。
选定坐标系的依据：
若是平衡状态，直角坐标系可任意取,以分解力个数少为宜；若物体有加速度，则加速度方向定为X轴，其垂直方向定为Y轴。
②在坐标轴上的力不需要分解，不在坐标轴上的力需要分解。
③把力就分解到坐标轴上。
s
例：
两根等长的轻绳，下端结于一点挂一质量为m的物体上，上端固定在天花板上相距为s的两点上，已知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳的长度不得短于多少？
例36：
长为5米的绳子两端分别系于竖立在地面上的相距4米的两杆的顶端，绳上挂一个光滑的挂钩，下面连着重为12N的物体。
平衡时绳子的张力是多大？
注意：
滑轮挂重物与绳子拴结重物有区别。
若不计滑轮摩擦，同一根绳子不剪断不打结每一个地方张力均相等。
如果拴结各个地方张力可以不相等。
例37：
如图，物体受到在一个水平面内东偏北30度的力F的作用，欲使物体向东运动，则还需加的力最小值是多少？
（重力与支持力平衡，图中未画出）
F
评析：
此题采用力的分解的方式求解，谁是已知的力就分解谁。
第八节共点力的平衡和应用
一．共点力的平衡条件：
1．F合=0即F合X=0和F合Y=0,物体平动平衡.
2．M合=0,物体转动平衡.
例38：
一个重20N的物体置于光滑水平面上，当用一个F=5N的力竖直向上拉该物体时，，它所受到的合力是（）
A．15NB.25NC.20ND.0
30°
图2－47
例：
如图2－47，把重为20N的物体放在倾角θ＝30º的粗糙斜面上，并静止，物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接，若物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，则弹簧对物体的弹力：
（弹簧与斜面平行）
A．可以为22N，方向沿斜面向上；
B．B．可以为2N，方向沿斜面向上；
C．可以为2N，方向沿斜面向下；
D．弹力可能为零．
例39：
如图所示，一质量为M的物体放在斜面上，在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态。
则斜面作用于物体的摩擦力（）
A．方向一定沿斜面向下。
B.方向一定沿斜面向上。
F
C.大小一定比F小。
D.大小有可能和F相等。
A
B
θ
例：
如图2－49所示，物体A质量为m，物体A与斜面动摩擦因数为
例40：
质量为M的物体放在倾角为θ的斜面上，刚好处于静止状态，求物体与斜面间的动摩擦因数μ？
当M上放一m时，它们将处于什么状态？
若再在m上加一竖直向下的力F，情况又将如何？
mm
MMM
例41：
如图所示质量为M的物体在与水平方向成α角的推力F作用下，沿天花板向右运动。
物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力为多少？
M
F
例42：
质量为M的木块在与竖直方向成α角的推力作用下，沿竖直墙壁向上匀速运动。
已知物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，则所加推力应为多少？
（向下匀速运动呢？
）
M
F
例43：
上题中，若想让M处于静止状态，则对F有何要求？
二.应用
1.两个力平衡：
这两个力是一对平衡力。
2.三个力平衡：
任意一个力和其它两个力的合力是一对平衡力。
3.多个力平衡：
任意一个力和其它所有力的合力是一对平衡力。
例44：
斜面对木块的作用力大小和方向？
NF
没有具体说是哪一个力，就是（斜面对木块）所有力的合力，
它和重力是一对平衡力，方向竖直向上。
G
3.动态平衡分析（三种类型）
例45：
质量为M的小球用轻绳固定在O点，墙壁光滑。
当轻绳在缓慢缩短的过程中，绳子张力，墙壁支持力的变化情况。
T
OT1
T2N
G
例46：
人站在岸上通过定滑轮拉小船，水的阻力恒定不变。
则船在匀速靠岸的过程中，下列说法中正确的是（）T
A．绳的拉力不断增大。
B.绳的拉力保持不变。
C．船受到的浮力保持不变。
D.船受到的浮力不断减小
v
图2－35
例：
如图2－35，在人向右运动的过程中，物体A缓慢上升，若人对地面的压力为N，人受到的摩擦力为f，人拉绳的力为T,则人在运动中：
A．N、f和T都增大；
B．N和f增大，T大小不变；
C．N、f和T都减小；
D．N增大，f减小,T大小不变．
例47：
如图所示，在一水平木板上放有一质量为M的物体，处于静止状态。
两物体接触面间动摩擦因数为μ。
把木板A端缓慢抬高使之绕B端旋转，试分析物体所受摩擦力的变化情况。
评析：
此题考虑使用分段函数。
BA
第九节整体法和隔离法
1．何时可用整体法？
条件：
①被研究对象不止一个物体。
②所求的力为外力。
③物体间相对静止。
（或者它们的加速度一样，或者它们的加速度大小一样。
）
例48：
质量为m的物体放在质量为M的斜面上，它们都相对地面静止。
求地面对斜面的支持力和摩擦力？
m若沿斜面匀速下滑，M保持静止，则结果又如何？
mmV
MM
2.如何受力分析？
（和一个物体时相似，但只画外力，不画内力。
）
F
B
A
θ
图2－56
例：
如图2－55所示，F1＝F2＝1N，分别作用于A、B两个重叠物体上，且A、B均保持静止,则A与B之间、B与地面之间的摩擦力分别为：
A．1N，0；B．2N，0；C．1N，1N；D．2N，1N．
F1
F2
A
B
例：
完全相同的直角三角形A、B，按图2－56所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面的动摩擦因数为
．现在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B均保持相对静止，则A与桌面的动摩擦因数
跟斜面倾角θ的关系为：
A．
＝tgθ;B．
＝
tgθ;C．
＝2tgθ;D．
与θ无关．
F
B
A
图2－57
例：
水平地面上有一斜面体A，在A上放一物体B．
若对物体B施加一个沿斜面向上且由零逐渐增大的力F，
A、B始终与地面保持相对静止，如图2－57所示，则：
A．B受到的摩擦力一定增大；
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